时间检定仪测量装置的研究和开发

摘要

本文的研究工作是针对时间频率计量领域中常用标准器时间检定测量装置的开发展开的，由于时间频率计量领域中频率和时间是两大主要测量参数，而时间检定仪则是时间参数测量中的重要标准仪器，主要针对电子秒表、机械秒表、数字毫秒仪、指针式电秒表和数字式电秒表等多种时间仪器仪表进行测量，能够根据被测仪器的测量要求输出正负脉宽、正负脉冲、接点闭合断开及双路输出的特殊测量信号。因此时间检定仪是时间频率计量的日常工作中经常使用也十分重要的基础测量标准仪器。然而时间检定仪的被测对象在近几年的不断发展，工作形式及测量要求发生了一些变化，并且以时间检定仪作为主要标准器的国家计量技术规程也进行了修订，因此传统的时间检定仪或相关仪器已经不能适应现阶段的测量需求，因此在此背景下作为省级时频计量部门在传统仪器开发的基础上以及对于现阶段被测仪器工作原理和测量要求的深入解析下，并以国家相关计量技术文件作为技术依据，开发新一代的时间检定仪是具有重要和必要性的。 现将本论文的主要工作进行逐一介绍: 1、首先对时间检定仪的相关理论知识进行学习和分析，包括时间检定仪的工作原理和计量特性分析，以此能够对时间检定仪进行初步的认识。 2、对时间检定仪的测量需求进行了两方面的分析和论证，包括时间检定仪作为测量标准的要求和时间检定仪作为被测对象的要求，在分析中总结了开发的时间检定仪所需要的测量功能和相应测量的技术要求。 3、在完成时间检定仪理论知识和测量需求分析后，对时间检定仪进行系统的设计。首先进行了整体设计，划分了时间检定仪的七大功能模块，包括内部晶振模块、中央控制器模块、测量模块（秒表测量模块、毫秒仪测量模块、电秒表测量模块）、键盘、显示及电源模块、外壳面板模块。之后对每一模块进行了系统的设计和规划，对各模块的实现功能、硬件要求、接口电路等进行了具体的规定，完成了时间检定仪的初步设计。 4、在系统设计的基础上进行了硬件电路的设计和实现，以各功能模块的初步设计为依据，对其中重要的电子元器件进行了功能解析、电路分析和图纸的设计。此外通过电路板的制作和外壳等部件的组装最终实现时间检定仪的整机开发。 5、最后还给出了时间检定仪的验收结果及分析，包括制定的验收大纲以及验收过程，并对测量数据进行了分析和判断，在功能和技术指标上对时间检定仪进行了验证和判定，最终完成了时间检定仪测量装置开发的全部内容。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题研究背景

1．2 国内外研究现状

1．3 课题研究意义及主要研究工作

1．4 文本组织结构

第二章 时间检定仪测量装置的理论研究

2．1 时间检定仪原理

2．1．1 时间检定仪工作原理

2．1．2 时间检定仪计量特性

2．2 时间检定仪测量要求分析

2．3 本章小结

第三章 时间检定仪测量装置的系统设计

3．1 时间检定仪总体设计

3．2 内部晶振模块的设计

3．3 中央控制器的设计

3．4 测量模块的设计

3．5 键盘、显和电源模块的设计

3．6 外壳面板的设计

3．7 本章小结

第四章 时间检定仪测量装置的硬件实现

4．1 功能模块的元器件分析及电路设计

4．1．1 内部晶振模块

4．1．2 中央控制器

4．1．3 测量模块

4．1．4 键盘和显示模块

4．2 PCB板的制作要求及电路组装实现

4．3 整机组装成果

4．3 本章小结

第五章 时间检定仪测量装置的验收

5．1 时间检定仪的验收

5．1．1 验收大纲

5．1．2 验收过程及结果

5．2 误差分析

5．3 装置的实际使用

第六章 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

致谢

参考文献

作者在学期间已完成的论文